Чистовая токарная обработка вала

В качестве примера рассмотрена типовая последовательность обработки вала наиболее распространенной конструкции — с двумя одинаковыми фланцами и нержавеющей тонкостенной рубашкой в зоне подшипника. Основные принципы этой технологии распространяются также на валы гидротурбин других конструкций. Операцию выверки вала на станке стремятся завершить в положении, при котором в кулачках планшайбы зажат фланец, сопрягаемый с рабочим колесом (турбинный конец).

Обрабатываются с припуском 2—3 мм все поверхности со стороны фланца, сопрягаемого с валом генератора (генераторный конец). Все свободные поверхности вала от люнета до турбинного фланца (включая поверхность под приварку рубашки) обрабатываются окончательно. На наружных поверхностях обоих фланцев протачиваются контрольные пояски с припуском 2— 3 мм, которые будут являться базами для последующих переустановок вала. Вал снимается со станка. Размечаются отверстия во фланцах под болты. Используя специальный кольцевой шаблон, сверлятся и предварительно растачиваются с припуском 5 мм отверстия под болты в обоих фланцах. Эта операция проводится на специализированном координатно-расточном станке модели ЛP-60. Для сверления применяются кольцевые сверла. Предварительная расточка отверстий выполняется до чистовой обработки фланцев вала. В противном случае вследствие перераспределения остаточных напряжений после сверления отверстий неизбежны деформации фланцев, которые приведут к нарушению достигнутой точности. Надевается и приваривается рубашка из нержавеющей стали в зоне шейки под подшипник. Вал закрепляется на разжим турбинным концом в кулачках планшайбы и выверяется по контрольным базам. С одной установки окончательно протачиваются шейка под подшипник на рубашке, торец фланца и выточки (буртик) генераторного конца вала, все контрольные пояски и другие поверхности, от которых требуется максимальная соосность.

Измерения больших диаметров посадочных поверхностей вала, имеющих допуски первого и второго классов, производят штихмасами и специальными скобами с микрометрическими головками. Для повышения точности измерения после снятия размера скобу проверяют штихмасом. Окончательные замеры производят после того, как вал примет температуру окружающего воздуха. Вал кантуется на 180°, закрепляется генераторным концом в кулачках планшайбы и с помощью индикаторов расцентровывается. Начисто протачиваются свободные поверхности тела вала и галтельные переходы к фланцу у генераторного конца. Начисто протачиваются торец турбинного фланца и посадочный буртик.